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玩转干冰实验、探索AI训练, 这所小学的特色课堂炫酷又有趣

极目新闻记者向一帆

通讯员丁嘉欣

做干冰实验让教室宛若“仙境”,尝试运用时下最火的AI技术探索无人驾驶……近日,在武汉市汉阳区墨水湖小学的课堂上,各种有趣的课程让学生们兴奋地直呼:“上完还想上!”

干冰实验走进课堂

不是“尔滨”去不起,而是在教室里上课更有性价比。最近,哈尔滨旅游在网上走红,在寒冷的冬天肆意玩雪的快乐,让许多还未放假的学生们十分羡慕。为了让学生体验冬日的奇幻、感受科学的乐趣,墨水湖小学科学教师邱郁特意准备了一节酷炫的实验课程“干冰实验秀”。

干冰虽不是冰,但和冰一样,是物质的固态形式。为了更好地玩转干冰,在邱老师的引导下,同学们课前通过网络查找相关资料,了解干冰的基本特征,搜索相关实验视频,整理出实验项目和详细的实验准备清单及注意事项,最终确定了“认识干冰”“干冰变色秀”“干冰烟圈炮”“干冰吹泡泡”“干冰泡泡龙”“干冰仙境”六个实验项目。

随后,同学们进行了初步尝试,测试各种实验材料是否合理。如怎样改进“空气大炮”装置才能制造出“干冰烟圈炮”的效果;用干冰“吹”泡泡时,选哪种棉绳的成功率更高、瓶子口径多大效果更好;水温多高可以呈现“烟雾”效果更明显等。

在一次次实验过程中,同学们发现了一些问题,制作“干冰仙境”时,四(4)班李诺依同学发现“烟雾”效果还不够明显;林奕墨同学发现“空气大炮”装置中的气球很容易被扯掉;祖甯钰同学发现实验项目换场时材料取放不合理……针对这些问题,大家及时对实验进行了讨论和修改,如提前烧好开水并用热水瓶保温,将开水倒入干冰的效果最好;“空气大炮”装置改变套气球方向并用橡皮筋固定,这样最牢靠;增加废液缸,改变取放材料方式等。

经过修改后,同学们迎来了激动人心的干冰实验秀。科学组教师与一、二年级的同学们一起完成了六个实验项目。二(8)班欧阳润锦同学说:“上完这节课,我知道了干冰是固体二氧化碳,它不会变成液体,而是会直接升华成气体,在空气中非常漂亮。”

二(7)班刘宇橦说:“我最喜欢‘干冰仙境’这个实验,往干冰里倒开水,干冰全升华成了白色的气体,整个教室变得像在云海中一样美丽。通过邱老师的介绍,我终于知道春晚舞台上的烟雾是怎么做出来的了。”

用AI助力交通灯识别

无人驾驶技术现已成为人工智能应用的代表,也是学生们非常感兴趣的话题。在墨水湖小学,为了让学生更加真实地感受AI的神奇,该校刘艳兰老师号召学生们一起参与体验,亲自乘坐无人驾驶汽车。在体验中,同学们也从中发现了不少问题,如只能停靠在固定点位、避障反应不够灵敏等。

围绕这些问题,以刘艳兰老师为核心,墨水湖小学信息科技和科学两个学科的老师组成了研究团队,从去年10月份开始,带着学生一起研究以人工智能技术为核心的无人驾驶汽车技术原理,开发了《识别交通信号灯——探秘无人驾驶汽车》《识别交通信号灯——颜色传感器》《识别交通信号灯——编程》《识别交通信号灯——AI训练》等系列项目课程,并带领同学们一起展开研究。教培中心张宝军老师、盛菁老师多次到校指导课程研发。

在学习活动中,学生了解了无人驾驶汽车的技术应用,知道了颜色传感器、AI自动避障、识别交通信号灯等的原理,也梳理出影响红绿灯识别的因素,并利用算法模型尝试模拟优化这些因素。

在AI训练的过程,同学们收获颇多,邓壬坤开心地说:“我的系统里拍摄和导入了一百多个样本,它识别红绿灯真的又快、又准!”朱海萌说:“原来AI算法模型可以通过学习越来越聪明,怪不得有些软件总是向我推荐我感兴趣的内容,比我更了解我自己!”

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